Nun habe ich folgendes Problem:
Abhängig vom Ort funktioniert die Schaltung oder auch nicht.
Fehlerbild: Es wird ein zu geringer Widerstand vom externen Messgerät gemessen. Zusätzlich schwankt der Widerstand.
Versorge ich den µC über eine Powerbank tritt das Problem nicht mehr auf.
--> Meine Annahme: Da das Problem in einem Raum mit Heizungspumpen auftritt wirken sich Störfrequenzen über die Stromleitung auf das Digitalpoti aus.
Macht das Sinn? Und falls ja, wie kann ich das Problem angehen? Entstörkondensatoren? Woher weiß ich, welche ich verbauen muss?
ich habe folgende Schaltung mit dem ESP32 aufgebaut:
Widerstandsmessung mittels ratiometrischer Messung
Druckmessung (BME280)
Widerstand kann vorgegeben werden mittels: R1 + (Digitalpotentiometer
AD8400 II R2)
Ich finde Schaltpläne super, denn an ihnen erkannt man ohne viele Worte, wie was womit verschaltet ist. Und das wunderbare: sie sind sprach- und länderübergreifend verständlich.
Nun habe ich folgendes Problem
Hast du auch ein Oszi, um Messungen an deiner Schaltung vorzunehmen?
Abhängig vom Ort funktioniert die Schaltung oder auch nicht.
Fehlerbild: Es wird ein zu geringer Widerstand vom externen Messgerät
gemessen. Zusätzlich schwankt der Widerstand.
Was für ein "externes Messgerät"? Wenn da externe Geräte betiligt sind: dir ist schon bekannt, dass Digitalpotis NICHT potentialfrei sind? Du kannst sie also nicht einfach wie ein Drehpoti mit Plastikgriff irgendwo anschließen.
Falls es um einen RTD (PT1000) geht, nimmt man eine Konstantstromquelle und mißt den Spannungsabfall.
Einige ADCs haben extra dafür interne Stromquellen, z.B. der AD7793.
Für ein Mikrocontroller-Programm gilt: Shit In -> Shit Out
Daher immer zuerst den Input kontrollieren. Ich würde nicht nur mit einem Multimeter messen, sondern auch mit einem Oszilloskop, damit ungewollte Schwingungen erkannt werden. Kontrolliere auch die Stromversorgung mit einem Oszilloskop, ob sie stabil ist.
Ist die Frage:
a) Der ESP wackelt mit dem Poti.
Dann ist das ein Problem mit den Eingängen oder den Berechnungen des ESP.
b) der ESP hält das Poti stabil, aber die externe Schaltung sieht wackelnde Werte.
Das könnte daran liegen, das so ein elektronisches Poti nicht potentialfrei ist, und billige USB-Netzteile sind zweipolig am Netz, d.h. sie haben Ableitströme vom Netz auf die USB-Buchse. Wenn die in eine fremde Schaltung fließen, kann da alles mögliche passieren, bis zum "der magische Rauch kommt raus".
Für b spricht, das es mit einer Powerbank geht.
Das loszuwerden ist schwer, wenn man die innere gesteuerte Schaltung nicht kennt.
Es kann sein, das du einfach nur USB erden musst. Kann aber auch knallen.
Ein anderes Netzteil für den ESP kann helfen.
Oder du brauchst nur die Massen deiner Schaltung plus der gesteuerten Schaltung verbinden. Da kann aber das Poti was gegen haben.
Oder du musst voll reingehen und eine galvanische Trennung der Potiansteuerung realisieren und das Poti mit der gesteuerten Schaltung versorgen. Bleibt trotzdem möglich, das es mit dem Potichip nicht geht weil "Wiper must be between Vcc and Vdd".
vielen Dank für eure Anmerkungen. Ich habe nun das "externe Messgerät" (rechts unten) hinzugefügt - die roten Punkte zeigen an, wo die Schaltung am Regler angeschlossen ist.
Wenn ich euch richig verstehe wäre das einfachste, GND vom µC mit dem Potential des Reglers zu verbinden, richtig? Was gibt es da zu beachten bzw. was kann dabei schief gehen?
Ich habe nun das "externe Messgerät" (rechts unten) hinzugefügt
Der 6er-Klemmenblock in der Mitte ist komplett auf "Fühler COM"-Potential? Oder ist das ein 2x 3er-Block, wo oben alles "N" ist und unten alles "Fühler COM"?
Am einfachsten wäre es, wenn du die Typbezeichnung und den Hersteller dieses Gerätes ebenfalls hinzufügen würdest. Dann müsste man nicht mit irgendwelchen Schaltplanschnipseln herumraten.
Was gibt es da zu beachten
Du musst prüfen, ob du den "Fühler COM" mit deinem ESP- und Poti-GND verbinden darfst, ohne dass eines der Geräte Schaden nimmt.
was kann dabei schief gehen?
Es kann sein, dass die Heizungssteuerung ein völlig anderes Potential hat.
Und was passieren kann, wenn der Potentialunterschied recht groß ist, das siehst du an den Blitzen bei einem Gewitter.
Der 6er-Klemmenblock in der Mitte ist komplett auf "Fühler
COM"-Potential? Oder ist das ein 2x 3er-Block, wo oben alles "N" ist und
unten alles "Fühler COM"?
Richtig, es gibt separate 2 Blöcke. Einmal "N", einmal "Fühler COM".
Am einfachsten wäre es, wenn du die Typbezeichnung und den Hersteller
dieses Gerätes ebenfalls hinzufügen würdest. Dann müsste man nicht mit
irgendwelchen Schaltplanschnipseln herumraten.
Samson Trovis 5573 bzw. 5578
Du musst prüfen, ob du den "Fühler COM" mit deinem ESP- und Poti-GND
verbinden darfst, ohne dass eines der Geräte Schaden nimmt.
Top! Wie mache ich das am besten?
Und was passieren kann, wenn der Potentialunterschied recht groß ist,
das siehst du an den Blitzen bei einem Gewitter.
Ist die Schaltung potentialfrei, indem ich sie via µC (5V und GND)
versorge?
Das kommt auf die Versorgung an.
Und um sicherzustellen, dass die Versorgung potentialfrei ist und problemlos verbunden werden kann, machst du die ganzen Messungen.
Das verstehe ich nicht, verbinde ich sie parallel zum 1k-Widerstand?
Oder anstatt des 1k-Widerstands?
Du verbindest den GND und den COM, indem du den 1k dazwischen schsltest.
Du misst dann die Spannung über dem Widerstan. Wenn kein Strom fließt, zeigt das Messgerät 0V AC und 0V DC an. Das ist gut.
Wenn es aber eine Spannung anzeigt, dann fließt ein Ausgleichstrom (wegen I = U/R). Das ist schlecht.
Ich habe mit dem Widerstand eine Spannung kleiner 1V gemessen
wieviel kleiner?
trotzdem schwankt der gemessene Wert noch.
Aber "kleiner als 1V" ist auch "kleiner als 1mA" und das hört sich unkritisch an.
Probiere ich es mit einem hochwertigeren Netzteil für die Versorgung des
µC? Hast du eine Empfehlung?
Um Fehlmessungen auszuschließen: probiers mal mal mit einer USB-Powerbank. Wenn da immer noch was angezeigt wird, ist das ein Messfehler, denn die Powerbank ist garantiert potentialfrei.
Ich habe nun das "externe Messgerät"
(rechts unten) hinzugefügt - die roten Punkte zeigen an, wo die
Schaltung am Regler angeschlossen ist.
Ich sehe immer noch nicht, wie der GND des Poti mit der Schaltung an den Anschlüssen verbunden ist.
Ein Digitalpoti läßt sich nur als Spannungsteiler verwenden, aber nicht als Zweipol. Dann addiert sich nämlich der Wiperwiderstand und der schwankt mit der anliegenden Spannung bezogen auf GND des Digitalpotis.
Der On-Widerstand von Analogschaltern ist eine Parallelschaltung eines N-FET mit einem P-FET. Je nach Spannung zu GND leitet mal der eine bzw. der andere mehr oder weniger.
Ich sehe immer noch nicht, wie der GND des Poti mit der Schaltung an den
Anschlüssen verbunden ist.
Der GND des Potis muss mit dem GND des ESP und mit dem COM/GND der Heizungssteuerung verbunden sein. Und mich würde nicht sehr wundern, wenn alles noch mit dem N und mit dem PE verbunden ist.
Ein Digitalpoti läßt sich nur als Spannungsteiler verwenden, aber nicht
als Zweipol.
Funktioniert aber trotzdem auch als Zweipol. Ich habe da einige zigtausend uralte Geräte mit uralten Potis im Feld, wo einer der beiden Endanschlüsse mit dem Wiper verbunden ist und das so als einstellbarer Widerstand verwendet wird. Und da geht es tadellos bei Klemmenspannungen um 1,5V.
Das hängt natürlich von der konkreten Dimensionierung ab.
Du hast 43k in Reihe, er hat 0,75k. Das ist schonmal Faktor 50 Unterschied.
Und dann liegen bei Dir auch noch konstante 1,5V gegen GND an.
Ich steuere auch einen Buck am FB-Pin (0,6V) an. Ich benutze dazu einen einen 16Bit-DAC. R26, R23, R16 legen den Einstellbereich fest (0..9V).
Siehe Bild.
Versorge ich den µC über eine Powerbank tritt das Problem nicht mehr auf.
Aber ich bin eben auch der, der am Anschluss AF1 Klemme 01 für die Minimal- und Maximaltemperatur den PT1000 mit Festwiderständen (820R = -45°C und 1k2 = 50°C) simulieren und dann einfach mal die Spannung an der Klemme 01 gegen COM messen würde.
Und dann genauso einfach mal an der Klemme diese Spannung einspeisen würde, statt hochumständlich und mit fraglichem Ergebnis einen Widerstand zu simulieren.
für die
Minimal- und Maximaltemperatur den PT1000 mit Festwiderständen (820R =
-45°C und 1k2 = 50°C)
Zum Testen oder Abgleichen eines PT1000 Eingangs würde ich 3 Widerstände und 2 AQY212 nehmen. Die Photomos sorgen für ideale galvanische Trennung und mit 0,08Ω verfälschen sie die Messung nicht. Man hat dann 3 Stützwerte und Sensor-Break zur Auswahl, das sollte reichen.
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